2020-06-19 23:01:57 sunmedia 3526
二氧化碳爆破?二氧化碳爆破機(jī)?二氧化碳爆破設(shè)備?(二氧化碳爆破設(shè)備)@的深部高應(yīng)力巷道卸壓方法,,屬于深部礦山開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先進(jìn)行布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),,然后進(jìn)行施工前期準(zhǔn)備,,包括致裂器的充裝和性能檢測(cè),進(jìn)而使用鉆孔機(jī)在工作面上進(jìn)行作業(yè),,鉆致裂孔,;將致裂器放入致裂孔中,安放完成后將各排導(dǎo)線分別串聯(lián)連接,,接在啟動(dòng)器上,;啟動(dòng)致裂器進(jìn)行CO2二氧化碳爆破。爆破完畢后由技術(shù)人員核查致裂情況,,對(duì)工作面進(jìn)行通風(fēng),。最后回收致裂器、清渣,,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,。相比傳統(tǒng)的巷道修護(hù)和加固措施,本發(fā)明方法施工技術(shù)先進(jìn),、經(jīng)濟(jì)合理且效率高,,大幅降低勞動(dòng)工作量,減少材料和人員的投入,,能夠很好的控制高應(yīng)力,、變形嚴(yán)重的巷道。
二氧化碳爆破設(shè)備?深部礦山開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域,,特別是指一種基于二氧化碳爆破設(shè)備的深部高應(yīng)力巷道卸壓方法,。隨著采礦技術(shù)發(fā)展及開(kāi)采深度增加,面臨的地質(zhì)條件也越來(lái)越復(fù)雜,。在地下深部高應(yīng)力的作用下,,淺部表現(xiàn)為堅(jiān)硬巖石發(fā)生顯著變形,具有軟巖特性,。開(kāi)挖巷道穩(wěn)定性難以控制,,僅僅從加強(qiáng)支護(hù)體本身強(qiáng)度入手不能解決高應(yīng)力軟巖巷道支護(hù)問(wèn)題,,必須從圍巖應(yīng)力及支護(hù)體兩方面進(jìn)行綜合考慮,從根本上解決高應(yīng)力軟巖巷道穩(wěn)定性問(wèn)題,。卸壓法與支護(hù)加固法不同,,其實(shí)質(zhì)在于設(shè)法改變巷道和峒室附近圍巖的應(yīng)力場(chǎng),使這部分圍巖處于應(yīng)力降低區(qū),,從而達(dá)到保持其穩(wěn)定性的目的,。我國(guó)CO2致裂施工技術(shù)已趨于成熟,在交通隧道施工等方面已經(jīng)廣泛使用,,此工法作為一種新型破巖技術(shù),,是利用液態(tài)CO2吸熱汽化膨脹,壓力急速上升的原理,,在達(dá)到目標(biāo)壓力后瞬間釋放高壓氣體對(duì)巖體進(jìn)行致裂,。由于存放CO2的致裂器體積小、便于運(yùn)送,,使用過(guò)程安全可靠,、威力可控,因此,,在深部巷道卸壓的過(guò)程中采用CO2致裂法卸壓,,具有無(wú)明火、易操作的特點(diǎn),,施工過(guò)程安全高效,,可大幅降低或避免工程建設(shè)詐要用量,能夠很好的控制高應(yīng)力,、變形嚴(yán)重的巷道,。
二氧化碳爆破設(shè)備的深部高應(yīng)力巷道卸壓方法,既能大幅降低勞動(dòng)工作量,,減少材料和人員的投入,,又能夠達(dá)到保持地下深部高應(yīng)力巷道穩(wěn)定性的目的。該方法是在傳統(tǒng)的詐要爆破卸壓的方法上,,新建立的一種以CO2致裂技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)巷道卸壓的方法,,具體包括步驟如下:(1)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn):對(duì)巷道變形觀測(cè)采用頂?shù)装搴蛢蓭图叭a變形觀測(cè)方法,在頂?shù)装搴蛢蓭图叭a布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),;(2)施工前期準(zhǔn)備:進(jìn)行致裂器的充裝和性能檢測(cè),,試驗(yàn)致裂器的密封性、表面溫度以及對(duì)致裂器內(nèi)部的發(fā)熱裝置進(jìn)行檢查,;?(3)鉆致裂孔:使用鉆孔機(jī)在工作面上進(jìn)行作業(yè)鉆致裂孔;(4)安放致裂器:將致裂器放入步驟(3)中鉆好的致裂孔中,,致裂孔孔口用木楔塞緊,,使用泡沫劑密封,,安放完成后將致裂器各排導(dǎo)線分別串聯(lián)連接,然后接在啟動(dòng)器上,;?(5)啟動(dòng)和通風(fēng):?jiǎn)?dòng)致裂器進(jìn)行CO2二氧化碳爆破,,爆破完畢后由技術(shù)人員核查致裂情況,確認(rèn)致裂器全部反應(yīng)完畢消除安全隱患后,,對(duì)工作面進(jìn)行通風(fēng),;?(6)回收致裂器、清渣:回收致裂器以備于下一次二氧化碳爆破的氣體充裝,,回收致裂器的同時(shí)進(jìn)行工作面的清渣,;(7)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析:對(duì)步驟(1)中監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行對(duì)比分析。 其中,,步驟(1)中對(duì)巷道變形觀測(cè)采用頂?shù)装搴蛢蓭图叭a變形觀測(cè)方法,,監(jiān)測(cè)鉆孔致裂卸壓巷道與未進(jìn)行鉆孔致裂卸壓巷道的變形數(shù)據(jù)。步驟(2)中在致裂器充裝準(zhǔn)備的同時(shí)進(jìn)行施工面的測(cè)量工作,,并準(zhǔn)備導(dǎo)線組裝致裂器,。步驟(3)中使用60mm的風(fēng)鉆在工作面作業(yè),布置巷道頂板致裂孔,、六排幫部致裂孔和巷道基角處布置底板致裂孔,,致裂孔深度為4500mm,致裂孔間夾角為30°,。步驟(4)中所用的CO2致裂器的長(zhǎng)度為11.5m,,直徑為4060mm,各致裂器內(nèi)注入12kg的液態(tài)CO2,。 步驟(4)中將致裂器放入致裂孔中,,預(yù)留出812cm的空間以便連線。步驟(7)中對(duì)鉆孔致裂卸壓巷道的表面變形數(shù)據(jù)與未進(jìn)行鉆孔卸壓巷道的表面變形數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,。
二氧化碳爆破設(shè)備上述技術(shù)方案的有益效果如下:
二氧化碳爆破既能大幅降低勞動(dòng)工作量,,減少材料和人員的投入,又能調(diào)整圍巖應(yīng)力分布,,使巷道圍巖處于低應(yīng)力狀態(tài),,對(duì)控制巷道變形具有明顯的作用。此工法將CO2致裂法和卸壓機(jī)理結(jié)合起來(lái),,成為一種協(xié)調(diào)治理地下深部高應(yīng)力圍巖的有效方法,,該方法對(duì)開(kāi)挖巷道、洞室等巖體工程的穩(wěn)定性控制有一定的參考價(jià)值,。
二氧化碳爆破設(shè)備?具體實(shí)施方式:
二氧化碳爆破設(shè)備要解決的技術(shù)問(wèn)題,、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的深部高應(yīng)力軟巖巷道穩(wěn)定性問(wèn)題,,提供一種基于二氧化碳爆破設(shè)備的深部高應(yīng)力巷道卸壓方法,。
二氧化碳爆破設(shè)備具體步驟如下:(1)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn):對(duì)巷道變形監(jiān)測(cè)采用頂板、底板和兩幫及腮頰變形監(jiān)測(cè)方法,。在行進(jìn)鉆孔致裂卸壓的200米巷道中選取中間和兩端的個(gè)斷面進(jìn)行監(jiān)測(cè),,另外在沒(méi)有進(jìn)行鉆孔致裂卸壓的巷道選取個(gè)斷面進(jìn)行表面變形監(jiān)測(cè)。巷道斷面布設(shè)頂板變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)1,、兩幫腮頰變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)和底板變形監(jiān)測(cè)點(diǎn),,布置?(2)施工前期準(zhǔn)備:包括致裂器的充裝和性能檢測(cè),試驗(yàn)致裂器的密封性,、表面溫度以及對(duì)發(fā)熱裝置的檢查,。為提高工效節(jié)約施工時(shí)間,在致裂器充裝準(zhǔn)備的同時(shí)進(jìn)行施工面的測(cè)量工作,;在放線的同時(shí)準(zhǔn)備導(dǎo)線組裝致裂器,。(3)鉆致裂孔:使用60mm的風(fēng)鉆在工作面作業(yè),在巷道斷面布置致裂孔,,初步確定致裂影響范圍,,致裂孔外為巖幫巖柱,巖幫巖柱外圍為軟化卸壓帶,,卸壓位置設(shè)計(jì)在巷道頂板,、側(cè)幫與基角處,即布置巷道頂板致裂孔,,六排巷道幫部致裂孔和巷道基角處布置巷道底板致裂孔11,,致裂孔5深度為4500mm,每致裂孔間夾角為30°角,,?(4)安放致裂器:致裂器如圖4所示,,致裂器內(nèi)部充填壓縮CO215,發(fā)熱管14位于致裂器內(nèi)部,,發(fā)熱管與導(dǎo)相連,,致裂器端部為充氣頭,致裂器另一端設(shè)置爆破片和泄氣孔,。在圍巖上開(kāi)有致裂孔,,將致裂器放入致裂孔5中,預(yù)留出10cm左右的空間以便連線,。在孔口用木楔塞緊,,使用泡沫劑密封。待致裂器安放完成后將各排導(dǎo)線分別串聯(lián)連接,,將每孔串聯(lián)的兩根導(dǎo)線分別接在啟動(dòng)器上,。連接完畢后由專職技術(shù)人員檢查安放情況及電路暢通情況,。?(5)啟動(dòng)和通風(fēng):致裂器安置完畢后,撤離工作面爆破微顯區(qū)內(nèi)施工人員,。確認(rèn)安全后,,啟動(dòng)致裂器進(jìn)行CO2二氧化碳爆破,。爆破完畢后由技術(shù)人員核查致裂情況,,確認(rèn)致裂器全部反應(yīng)完畢消除安全隱患后,對(duì)工作面進(jìn)行通風(fēng),。由于CO2致裂過(guò)程中不產(chǎn)生CO,、NO2等有獨(dú)有嗐氣體,通風(fēng)過(guò)程相對(duì)于普通鉆爆法較為簡(jiǎn)單和快速,。(6)回收致裂器,、清渣:巷道內(nèi)通風(fēng)完成后,進(jìn)入工作面回收致裂器以備于下一次二氧化碳爆破的氣體充裝,,回收致裂器的同時(shí)進(jìn)行工作面的清渣,。(7)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析:在致裂卸壓試驗(yàn)結(jié)束后,通過(guò)將鉆孔致裂卸壓巷道的表面變形數(shù)據(jù)與未進(jìn)行鉆孔卸壓巷道的表面變形數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,,結(jié)果表明試驗(yàn)巷道頂?shù)装搴蛢蓭腿a變形得到有效控制,,變形量明顯減少,從而說(shuō)明了鉆孔致裂卸壓技術(shù)有效的降低了巷道圍巖應(yīng)力,,使集中應(yīng)力向圍巖深部轉(zhuǎn)移了,,改善了巷道的受力狀態(tài)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,,應(yīng)當(dāng)指出,,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。